Функциональные исследования в фитнесе

Информация, изложенная в статье, будет интересна, прежде всего, врачам фитнес-клубов.

В настоящее время в фитнесе все более широкое применение находят кардиомониторы сердечного ритма. С этой точки зрения для врачей фитнес -клубов, исследователей и физиологов наибольший интерес представляет S-серия  кардиомониторов фирмы Polar.

Всякая физическая активность, в том числе занятия фитнесом, эффективна и выполняет оздоровительную задачу только тогда, когда используются рационально и правильно дозируются.
Нагрузка оптимальна, когда степень физической активности и уровень нагрузки соответствуют возможностям человека, её выполняющего.

Такая индивидуально различная, физическая нагрузка способствует улучшению и укреплению здоровья, повышает сопротивляемость организма к  отрицательным воздействиям, предупреждает ряд заболеваний и увеличивает продолжительность жизни.

Если степень физической нагрузки меньше возможностей человека, ее выполняющего – тогда она не достаточна, если же нагрузка выше – она становится чрезмерной. Чрезмерная нагрузка совсем не обязательно должна быть большой. Чрезмерной может оказаться даже, казалось бы, небольшая физическая нагрузка любой интенсивности, если она превышает  физические возможности человека,  её выполняющего.

Кардиомониторирование – регистрация функционального состояния сердечно-сосудистой системы в динамике тренировок.

Polar Electro ввёл новый подход к планированию ежедневных тренировочных нагрузок в   зависимости от текущего функционального состояния организма. Известно, что вариабельность  сердечного ритма уменьшается по мере  увеличения ЧСС или возрастания физической нагрузки.

Чем больше величина ЧСС, при которой исчезает вариабельность сердечного ритма,  тем лучше текущее состояние занимающегося. В таком состоянии  можно без ущерба для  своего здоровья преодолевать физическую нагрузку высокой интенсивности или  продолжительности.

Если вариабельность сердечного ритма исчезает на значительно меньших значениях ЧСС, это говорит об определённой степени напряжённости нервной, гуморальной, и других системах организма. В таком состоянии не рекомендуется поведение продолжительных или высокоинтенсивных тренировочных занятий, нагрузочных тестирований или участвовать в соревнованиях.

Polar Electro внедряет новую систему ежедневной оценки функционального состояния на основе автоматического анализа вариабельности сердечного ритма в течение 10-минутного разминочного теста. При ступенчатом характере увеличения нагрузки удается достаточно точно автоматически установить диапазон значений ЧСС, в котором исчезает вариабельность сердечного ритма. В зависимости от этого устанавливается индивидуальная целевая зона ЧСС (OwnZone).
В рамках этой зоны физическая нагрузка носит оптимальный характер для текущего функционального состояния организма.

Современные мониторы сердечного ритма POLAR позволяют максимально корректно строить тренировочные занятия, быстрее достигать поставленных целей, избежать грубых ошибок, мотивируют на продолжение занятий, служат помощником в тренировках.

POLAR S 810 - важнейший инструмент врача фитнес-клуба, прекрасно подходящий для физических исследований с предпрограммируемыми тренировками.

Технически, самый прогрессивный монитор, разработанный специально для  профессиональной работы. Это высокоточный компонент спортивной технологии, специально созданный для глубоких исследований физического состояния тренирующихся.
Этот инструмент предназначен для тех, кто нуждается в детальной информации и таких функциях, как темп релаксации и измерение R-R интервалов для безопасного и досконального контроля тренировочного процесса, т.е. измерение вариабельности сердечного ритма.

Синусовый узел не случайно назван ученым  T.James (1977) “квинтэссенцией жизни”.

Это образование протяженностью до 10 мм является в норме водителем ритма и определяет режим функционирования сердца в зависимости от состояния организма и воздействия на него различных факторов внешней среды.

Регуляция ритма сердца реализуется в синусовом узле через сложные нервные и гуморальные механизмы, которые изменяют проницаемость клеточных мембран и состояние систем ионного транспорта.

Тонкая система регуляции функции синусового узла позволяет ему с высокой степенью точности осуществлять пейсмекерную функцию в соответствии с требованиями организма. Иными словами, синусовый узел можно рассматривать как индикатор состояния организма (Парин, Баевский, 1970).

Европейское общество Кардиологии

Ницца, Март 2002


При условии бесперебойной работы синусового водителя, оценка функции синусового узла осуществляется на основании анализа ЭКГ, кардиомониторирования  и использования ряда вспомогательных методов исследования, основанных на изучении длительности межсистолических интервалов

Реакция вегетативной нервной системы на спортивные тренировки и программы восстановительных упражнений представляется в виде феномена приспособления. Вариабельность сердечного ритма также может представлять важную информацию относительно детренированности. 



Э.В.Земцовский. Спортивная кардиология.


Апериодические, случайные изменения функции синусового водителя, связаны с происходящей время от времени перестройкой систем регуляции и случайными влияниями на состояние активности синусового узла.

Один из методов анализа длительности межсистолических интервалов, нашедший сегодня применение в фитнесе – это скаттерография.Суть метода заключается в последовательном нанесении на оси прямоугольной системы координат каждого предыдущего и последующего интервалов R-R.  Таким же образом отображает вариабельность сердечного ритма и кардиомонитор PolarS810.

Таким образом, ритм за любой отрезок времени оказывается представленным в виде группы точек на плоскости,  ограниченной осями координат.

Правильный синусовый ритм приводит к образованию совокупности точек на биссектрисе координантного угла, который называется основной совокупностью. Появление коротких и длинных интервалов R-R изменяет соотношение соответствующих пар интервалов и приводит к появлению точек вне этой совокупности, что позволяет легко диагностировать ряд нарушений ритма и состояние перетренированности.

Изменение показателей ЧСС и вариабельности сердечного ритма происходит  при чрезмерных физических и эмоциональных перегрузках. Другая причина появления признаков перетренированности и функционального переутомления – нарушение режима тренировок.

Сюда следует отнести нарушения методики тренировок, допускаемые тренером или тренирующимся, нарушения режима дня и пищевого режима, прием алкоголя, курение и т.д. К этой же группе причин можно отнести преждевременное начало тренировок после перенесенной инфекции или травмы. Все это может привести к  тому, что физические нагрузки превысят возможности организма.

 К внутренним причинам развития патологических состояний сердечно-сосудистой системы при занятиях фитнесом следует отнести и генетически детерминированный низкий уровень адаптационных резервов. Роль генетического фактора в развитии нарушений адаптации к воздействию различных адаптогенных факторов в том числе и физических нагрузок сегодня доказана фундаментальными исследованиями Ф.З.Меерсона и сотрудниками его лаборатории.

Нарушения адаптации аппарата кровообращения позволяют выявить ряд функциональных исследований, в том числе не только велоэргометрия, но и изучение вариабельности сердечного ритма зафиксированной во время различных физических нагрузок.

 Необходимо отметить, что существенно влияет на формирование адаптационных сдвигов функции синусового узла в состоянии покоя направленность тренировочного процесса. Скаттерограммы людей, занимающихся преимущественно аэробикой отличаются от скаттерограмм тренирующихся преимущественно в тренажерном зале.



 

Регистрация пульса и скаттерограмма во время аэробики


Вернемся к представленной выше схеме изменения вариабельности сердечного ритма в процессе долговременной адаптации к тренировкам.



 
Изменения ритма сердца в процессе долговременной адаптации к физическим нагрузкам динамического характера можно представить себе следующим образом На этой схеме ритм сердца представлен с помощью скаттерограммы, что позволяет дать его интегральную характеристику. По оси абсцисс расположены уровни адаптации сердца, среди которых условно выделены низкий, средний, высокий и очень высокий. Уровень адаптации, характеризующийся снижением экономичности функционарования структур на схеме, обозначен как состояние дизадаптации.

 Ритм сердца здорового нетренированного человека, находящегося на низком уровне адаптации к физическим нагрузкам, характеризуется как правило большим количеством случайных апериодических колебаний длительности R-R. В процессе регулярных тренировок уровень адаптации к нагрузкам повышается, что проявляется уменьшением ЧСС, увеличением дыхательного объема. В дальнейшем, по мере увеличения адаптации и приближению к более высокому фитнес-уровню, стр.156

Рабочая группа Европейского общества кардиологии и Североамериканского общества кардиостимуляции и электрофизиологии разработала стандарты использования в процессе функциональных исследований вариабельности сердечного ритма (ВСР), которые опубликованыв European Heart Journal (Vol.17, March 1996: 354-381) и Circulation (Vol. 93, March 1996: 1043-1065).


Функции мониторинга сердечного ритма включают уровень релаксации (расслабления), необходимый для противодействия уровню напряжения.

Можно использовать независимые таймеры для автоматического управления тренировочным процессом. Кроме этого, монитор имеет программируемые профили тренировок, которые можно загрузить в монитор с ПК через ИК-порт или ИК-интерфейс. Информация может быть записана и сохранена в течение длительного периода тренировок и контроль памяти гарантирует,  что информация не будет потеряна. Высочайшая точность обеспечит прогресс и улучшение результатов очень быстро.

Polar S810 имеет расширенные функции памяти и возможность передавать данные в компьютер с помощью инфракрасной связи для более детального анализа в программе  PolarPrecisionPerfomance. Он также совместим с инфракрасным интерфейсом Polar.

Монитор можно закрепить на руле велосипеда с помощью специального дополнительного Крепления на руль Polar.

Анализ данных сердечного ритма, собранных за тренировку, очень сложная работа. Поэтому необходимо программное обеспечение для анализа тренировок Polar Precision Performance 3.0, дающее  неограниченные преимущества и возможности без труда собирать и изучать данные, записанные монитором сердечного ритма Polar на тренировке. Пересылая установки, напоминания и другие инструкции с персонального компьютера в монитор различными путями,  создается база данных тренировок, отчетов и тренировочных деталей.

Список функций - Polar S810

Основные функции:

·        Водонепроницаемость 50 метров

·        3 Целевые зоны со звуковой и визуальной сигнализацией

·        Подсветка

·       OwnCode - кодированная передача

·        Секундомер

·        Календарь

·        Функция интервальной тренировки

·        Функция восстановления

·        Этапное время со значением ЧСС

·        Наибольшая/средняя ЧСС каждого этапа

Фитнес-функции:

·       OwnCalS – расход калорий

·       OwnIndexS и фитнесс тест Polar

·        Предсказанная максимальная ЧСС

Функции записи/памяти

·        Время всего занятия

·        Время в целевой зоне (в/ниже/выше)

·        Средняя ЧСС всего занятия

·        Наибольшая ЧСС всего занятия

·        Страница информации о тренировке

·        Передача данных в компьютер (инфракрасная)

·        Передача данных из компьютера

·        Неограниченное количество тренировочных файлов

·        Отображение темпа релаксации

На основе вышесказанного большую актуальность представляет вопрос самоконтроля физического состояния клиента. Использование кардиомониторов во время тренировок позволяет значительно повысить безопасность и эффективность тренировочного процесса. С данной целью могут использоваться кардиомониторы других серий.

Наиболее популярна в настоящее время серия М. Мониторы данной серии имеют функцию ручного выставления целевых зон, в случае превышения верхней целевой зоны звуковой сигнал предупреждает клиента о необходимости снизить интенсивность выполняемого упражнения или временно прекратить физическую нагрузку.

 Рассмотрим применение кардиомонитора в силовом тренинге.

Результаты тренировок напрямую зависят от правильно выбранной интенсивности.

Работа на силовых тренажерах или со свободными отягощениями предъявляет повышенные  требования ко всему организму и к сердечной мышце в частности.

Во время силового тренинга значительно увеличивается артериальное давление. Сердцу приходится сокращаться, преодолевая повышенное сопротивление крови. Если в период отдыха оно не
восстановится, то существует вероятность перетренировки сердечной мышцы. Это может привести к инфаркту миокарда и прочим негативным последствиям. У многих людей есть проблемы с сосудами, о которых они даже не подозревают. Так, стремясь увеличить объем и силу мышечной массы, можно  ухудшить свое здоровье.

Этого можно избежать, если правильно нормировать интервал отдыха между упражнениями и сериями упражнений.
Рекомендуется, чтобы частота сердечных сокращений (ЧСС) во время выполнения упражнения не  поднималась выше границ базовой целевой зоны ЧСС (85% от ЧССmax), а для новичков - 70-75% от максимальной ЧСС.

Интервал отдыха у всех индивидуален, однако надо давать сердцу отдохнуть до ЧСС не выше 100-120  ударов в минуту. За это время организм восстановится, и  можно выполнить следующий подход.
Такой индивидуально подобранный интервал отдыха позволит  набрать мышечную массу и  увеличить силу, не навредив себе.
Субъективно тренировка с монитором сердечного ритма становится легче, и за счет углубленной индивидуализации эффект от занятия увеличивается.

 Кардиомониторирование силовых тренировок. Запись пульса и вариабельности сердечного ритма.



 Разминка – 15 мин, силовая часть начинается с 20-й минуты тренировки


 

  Зарегистрированы интервалы R-R со средним индексом апериодичности

 Оценка плотности тренировки и вариабельности сердечного ритма осуществляется также и во время персонального тренинга, аэробных занятий различной интенсивности и других видов тренировок.

Продолжение интенсивных тренировок без учета возможностей организма  и без контроля приводит к нарушению адаптации, снижению экономичности функционирования структур. Дизадаптация на уровне синусового узла проявляется нарушением его вегетативной регуляции двумя крайними вариантами дизрегуляции функций синусового узла – ригидным синусовым ритмом или резкой неравномерностью синусовой периодичности.

При ригидном ритме происходит крайняя степень «эмансипации» синусового водителя ритма от вегетативных и гемодинамических влияний. Напротив, прирезко выраженной неравномерности периодичности, видимо, имеет место гиперчувствительность адренореактивных структур синусового водителя к экстракардиальным влияниям.

Изменения вариабельности сердечного ритма, cвязанные с различными патологическими состояниями.

Отмечено, что изменения вариабельности сердечного ритма  сопровождают различные кардиологические и некардиологические заболевания.

Инфаркт миокарда.

Снижение ВСР может отражать понижение вагусной активности в отношении сердца, приводящее к доминированию симпатических механизмов и электрической нестабильности сердца.

Механизм, в соответствии с которым ВСР транзиторно снижается после ИМ, что служит прогностическим признаком реакции нервной системы на острую фазу ИМ, до конца не изучен. Однако к этому, вероятно, имеют отношение нарушения кардиальных компонентов нервной системы. В соответствии с одной из гипотез, в процесс вовлекаются кардио-кардиальные симпато-симпатические и симпато-вагальные рефлексы.  (вставить рисунки из файла) Предполагается, что изменения геометрии сокращающегося сердца, обусловленные некротизированными и несокращающимися сегментами, могут вызывать усиление импульсации афферентных симпатическх волокон за счет механического растяжения чувствительных окончаний Эта активизация симпатических компонентов ослабляет вагусные влияния на синусовый узел. Другим объяснением, особенно применимым в случаях выраженного подавления ВСР, является уменьшение чувствительности клеток синусового узла к нейро-модулирующим воздействиям.

Наличие нарушений механизмов нейронального контроля также отражается в изменении суточных колебаний RR-интервалов.

Изменение показателей ЧСС и вариабельности сердечного ритма также происходит и при ряде других заболеваний, таких как,  сахарный диабет (в случаях ассоциированной с сахарным диабетом нейропатии, характеризующейся нарушениями функционирования мелких нервных волокон, снижения временных параметров ВСР несет в себе не только прогностически негативную информацию, но и предваряет клинические проявления вегетативной нейропатии).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

Таким образом, на сегодняшний день поиск усовершенствованных алгоритмов функционального исследования в фитнесе очень актуален.

Применяя методы функционального исследования на практике, врач фитнес-клуба может правильно построить свою диагностическую тактику и решить важную задачу – определение стратегии тренировочного процесса без риска для здоровья клиента.

Материал предоставил: Александр Кущ
Библиография:

1.      Земцовский Э.В. «Спортивная кардиология». Москва, Медицина, 1989.
2.      Журавлева А.И., Граевская Н.Д. Спортивная медицина и лечебная физкультура. Москва, Медицина, 1993.
3.      Joel W. Heger, R.Fernando Roth, James T. Niemann, J.Michael Criley. Cardiology. Williams & Wilkins, 1992.
4.      Peter G.J.M. Janssen.  Training, Lactate, Pulse rate. 1989
5.      Thomas R. Baechle. Sudden Death in Athlets, 1994.
6.      Sally Edwards. Heart Rate Monitor Book. 1998
7.      Susan J. Garrison. Physical Medicine and Rehabilitation Basics. J.B. Lippincott Company, 1995.